Definitionen von Rauschen

[Jo T. (j_thalbach)]

Hi,

es gibt zwei Definitionen von Rauschen.

1.  Thermisches Rauschen: kTB
2.  Rauschen von einem Widerstand: Wurzel von 4kTR

Wieso gibt es zwei Formen? Gibt’s Zusammenhänge?

Jo

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmerauschen#Rauschgr%C3%B6%C3%9Fen

Die Wurzel hat man üblicherweise für die Spannung, ohne Wurzel bezieht 
es sich auf eine Leistung.
Bei dB-Schritten ist es ebenso, eine Verzehnfachung der Leistung sind 10 
dB, eine Verzehnfachung der Spannung 20 dB.

Wenn ich die Spannung an einem Widerstand verzehnfache, steigt auch der 
Strom auf das zehnfache, und damit die Leistung auf das Hundertfache.

[Jo T. (j_thalbach)]

Mit der Wurzel ist es schon klar, aber wann soll R bzw. B zu Rauschen 
beitragen. Oder sind die beiden irgendwie vergleichbar?

Jo

[Michael D. (nospam2000)]

http://www.elektronikinfo.de/strom/widerstandsrauschen.htm :
"Weitere Rauschquellen bei Widerständen :
Das thermische Rauschen ist nicht die einzige Rauschquelle realer 
Widerstände. Der technische Aufbau der Widerstände kann weitere 
Rauschquellen bedingen, die das thermische Rauschen bei weitem 
übertreffen."

[Wolfgang (Gast)]

Jo T. schrieb:
> es gibt zwei Definitionen von Rauschen.

Das sind keine Definitionen, sondern mathematische Beschreibungen von 
Rauschprozesse und davon gibt es noch mehr.
(siehe "siehe auch": https://de.wikipedia.org/wiki/Rauschen)

[Wühlhase (Gast)]

Ich würde dir raten, den großen Horowitz dazu zu lesen (The art of 
electronics). Dort gibt es ein sehr tiefgreifendes Kapitel zum Thema 
Rauschen.

[Sven B. (scummos)]

Jo T. schrieb:
> Mit der Wurzel ist es schon klar, aber wann soll R bzw. B zu Rauschen
> beitragen. Oder sind die beiden irgendwie vergleichbar?

Bei der Formel mit der Wurzel hast du das B einfach vergessen.

Im anderen Fall spielt das R keine Rolle, das kürzt sich raus.

[Jo T. (j_thalbach)]

Bisher is alles klar. Es gibt noch einen anderen Wert: noise floor = 
-145 dB. Welches Verhältnis hat dieser Wert mit dem kTB = -174 dBm/Hz?

[Rübezahl (Gast)]

Laut Harald Lesch wird das Rauschen auch heute noch aus dem Urknall 
rausgestrahlt und wird von jeder Transistorstufe irgendwie mehr oder 
weniger verstärkt.

Auf alten Analogfernsehern kann man das Rauschen bei offenem 
Antenneneingang sogar noch sehen.
Ich bin sowieso mal gespannt wann das Rauschen endlich weg geht. Es kann 
ja wohl nicht mehr lange dauern, da der Urknall schon vor geraumer Zeit 
stattgefunden hat.

[Stefan F. (Gast)]

Mir fallen da spontan noch die Begriffe "weißes Rauschen" und "rosa 
Rauschen" ein.

[Sven B. (scummos)]

Rübezahl schrieb:
> Laut Harald Lesch wird das Rauschen auch heute noch aus dem Urknall
> rausgestrahlt und wird von jeder Transistorstufe irgendwie mehr oder
> weniger verstärkt.
>
> Auf alten Analogfernsehern kann man das Rauschen bei offenem
> Antenneneingang sogar noch sehen.

Ist Unfug (wie vieles was Harald Lesch von sich gibt). Das ist Rauschen 
des Vorverstärkers oder der Atmosphähre.

Wenn überhaupt würde man etwas davon sehen, wenn man die Antenne 
anschließt und in den offenen Himmel richtet. Auch hier überwiegt aber 
selbst bei guten Bedingungen stark die thermische Strahlung z.B. des 
Wasserdampfes in der Atmosphäre.

Selbst riesige Präzisionseinrichtungen wie das Effelsberg-Teleskop sind 
froh, wenn sie Systemtemperaturen von 40-50 K bei 10 GHz erreichen. Die 
2.7 K kosmischen Hintergrund da drunter zu sehen ist durchaus gut 
möglich, aber nicht ohne quantitative Bewertung mit bloßem Auge auf 
einem rauschigen Fernsehbildschirm.

@Topic: Wo du die "-145 dB Noise Floor" aufgeschnappt hast weiß ich 
nicht. Ein irgendwie kanonischer Wert ist das nicht (zudem ist die 
Einheit Unsinn). Als Noise Floor bezeichnet man in der Regel den 
Mittelwert der Rauschleistung, und der wird oft auch in dBm/Hz 
angegeben. Die -174 dBm/Hz sind der Noise Floor in 50 Ohm bei 
Zimmertemperatur.

[Jens G. (jensig)]

>angegeben. Die -174 dBm/Hz sind der Noise Floor in 50 Ohm bei
>Zimmertemperatur.

Wenn Du die 50Ohm wegnimmst, dann stimmts wenigstens. Denn die 174dBm 
sind nämlich unabhängig vom konkreten R-Wert.

[Sven B. (scummos)]

Hups, ja, sorry. Stimmt.

[Jo T. (j_thalbach)]

Der Kontext von "-145 dB Noise Floor" lautet:

„acknowledge GPS signal strength limitations: -150 to -160 dB below 
noise floor at -145 dB“ (vermutlich sollte dBm sein).

Also dieser -145 dBm sollte Umgebungsrauschen sein, oder?

[Sven B. (scummos)]

Gibts ein bisschen mehr Kontext als diesen chenglischen Halbsatz? Mir 
jedenfalls erschließt sich dessen Bedeutung nicht.

[Jo T. (j_thalbach)]

Seite 10 von dieser Präsentation:

https://insidegnss.com/download/inside-gnss-webinar-beyond-spectrum-protection-pdf/?wpdmdl=179333&refresh=5e0692c0920111577489088